리서치 하이라이트

단일 원자 레벨에서 화학적 질서/무질서 상태 및 재료 특성 판독

Nature 542, 7639

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FePt 나노 입자는 촉매 반응에서부터 자기 정보 저장 매체에 이르기까지 다양한 분야에 사용될 수 있는 잠재력을 가지고 있다. 하지만, 본래의 결정형 물질과는 매우 달리, 이러한 나노 입자는 임자 경계와 다른 결정성 때문에 구조적으로 이질성을 가지고 있다. 이번 주 네이처에서 Jianwei Miao와 공동연구원들은 약 22,000개 이상의 원자를 포함하고 있는 단일 FePt 나노 입자의 복잡한 원자 단위 구조를 밝힌 연구 결과를 발표하였다. 저자들은 나노 입자에 대해서 68개의 위상학적으로 기울어진 고해상도 이미지를 생성시켰으며, 새로운 알고리즘을 이용하여 이를 재구성함으로써, 22 피코미터의 정밀성을 가진 해상도를 얻을 수 있었다. 이를 통해서 밝혀진 구조를 통해서 나노 입자의 복잡성을 밝힐 수 있었으며, 재료의 화학적 특성 및 결정 구조를 밝힐 수 있었다. 저자들은 질서/무질서 특성에 대한 분석을 통해서, 나노 입자의 중심부를 향할수록 알갱이가 질서를 유지하고 있으며, 표면을 향할수록 무작위성을 가진다는 것을 확인하였다. 이번 연구 결과를 통해서 두 개의 알갱이 간의 경계로부터 밀도 기능성 이론을 이용하여 자기 결정성 비등방성 에너지를 계산하였으며, 이러한 에너지가 알갱이 마다 다르다는 사실을 확인할 수 있었다.

Letter p.75
doi | 10.1038/nature21042 | 전문   | PDF
News & Views p.35
doi: 10.1038/542035a  |  전문  

2017년2월2일 자의 네이처 하이라이트